میان‌بُر عصبی دوگانه می‌تواند پس از آسیب شدید نخاعی | حرکت و حس را به بیماران بازگرداند

همشهری آنلاین -یکتا فراهانی: نکته مهم در کشف این تراشه این است که بخشی از این بهبود حتی پس از خاموش‌شدن سیستم نیز باقی‌مانده است؛ نشانه‌ای که می‌تواند به معنای شکل‌گیری دوباره برخی مسیرهای عصبی باشد. یعنی مغز فرمان می‌دهد، حتی وقتی نخاع دیگر پیام را منتقل نمی‌کند.

وقتی نخاع به‌شدت آسیب می‌بیند، ممکن است فرمانی که مغز برای حرکت دست ارسال می‌کند دیگر به عضلات نرسد. در چنین شرایطی، مشکل فقط ضعف عضله نیست؛ مسیر ارتباطی میان‌مغز و بدن قطع یا مختل شده است.

بیا بازی ببین

ماینکرفت | هیچی نگفت... یواشکی وین گرفت!	روبلاکس | رفتیم اسکویید گیم، دیگه رفاقتی باقی نموند...	ماینکرفت | بدوارز یا فیلم
ماینکرفت | پیکار سه نوب با دراگون... | بقا با رفقا قسمت ۹ (پارت آخر)	ماینکرفت | کی فکرشو میکرد توی بدوارز انقدر کمپ جوابه!!!	روبلاکس | با دوستم رفتیم گرنی، ولی انتظار اینو نداشتیم!

میان بر عصبی دوگانه

به گزارش Nature Medicine پژوهشگران برای دورزدن این مشکل، چیزی ساخته‌اند که آن را Double Neural Bypass یا «میان‌بُر عصبی دوگانه» می‌نامند. این سامانه سیگنال‌های مربوط به‌قصد حرکت را از مغز دریافت می‌کند، آنها را با کمک الگوریتم‌های یادگیری ماشین تفسیر می‌کند و سپس تحریک الکتریکی موردنیاز را به عضلات و نخاع می‌رساند.

بیشتر بخوانید:

بهبود یک بیمار آسیب نخاعی کامل

این فناوری در یک مرد ۴۲ساله با آسیب کامل نخاعی آزمایش شد؛ فردی که پس از یک حادثه قادر به استفاده طبیعی از دست‌ها و بازوهایش نبود.

پس از آموزش و استفاده از سامانه، او توانست حرکات کاربردی مانند رساندن دست به‌صورت، باز و بسته کردن دست، گرفتن اشیا، نوشیدن از لیوان و غذاخوردن را انجام دهد. در آزمایش‌های دقیق‌تر، سیستم حتی به او کمک کرد اشیای بسیار ظریفی مانند پوسته تخم‌مرغ را بدون شکستن بگیرد.

این نکته اهمیت زیادی دارد؛ چون هدف فناوری فقط ایجاد یک حرکت مصنوعی نیست. پژوهشگران می‌خواهند مغز و بدن دوباره بتوانند یک‌چرخه کامل «تصمیم، حرکت و احساس» را برقرار کنند.

اهمیت برگرداندن حس

برای گرفتن یک لیوان، مغز باید فقط فرمان حرکت ندهد؛ باید بداند چه چیزی زیر انگشتان قرار دارد و با چه میزان فشاری باید آن را نگه دارد. بدون بازخورد حسی، کنترل حرکات ظریف بسیار دشوار می‌شود.

پژوهشگران در این سیستم از تحریک الکتریکی بخش حسی مغز نیز استفاده کردند. آنها الگوهای فعالیت عصبی مرتبط با لمس را شناسایی کردند و با تحریک هدفمند قشر حسی مغز تلاش کردند این اطلاعات را دوباره به سیستم عصبی برگردانند.

نتیجه قابل‌توجه بود؛ فرد موردمطالعه توانست بخشی از حس لمس را در ناحیه‌ای از مچ دست که پیش‌تر فاقد حس بود دوباره تجربه کند.

توجه به خاموش‌نشدن دستگاه

شاید مهم‌ترین بخش این پژوهش همین‌جا باشد. اگر فناوری فقط هنگام روشن بودن تراشه کار کند، می‌توان گفت یک سیستم کمکی ساخته شده است. اما پژوهشگران مشاهده کردند برخی از بهبودهای حسی پس از توقف تحریک نیز باقی ماندند.

بر اساس گزارش Nature Medicine، بخشی از حس ایجادشده در مچ دست بیش از دو ماه پس از توقف تحریک باقی ماند. این یافته می‌تواند با نوروپلاستیسیته مرتبط باشد؛ یعنی توانایی سیستم عصبی برای ایجاد یا تقویت مسیرهای جدید در پاسخ به تجربه و تحریک.

البته پژوهشگران هنوز نمی‌توانند ادعا کنند که نخاع به طور کامل «ترمیم» شده است. این مطالعه فقط روی یک فرد انجام شده و برای مشخص‌شدن میزان اثرگذاری و دوام این روش، آزمایش‌های بزرگ‌تر ضروری است.

پروتزهای عصبی واقعی

فناوری‌های رابط مغز و رایانه طی سال‌های اخیر بیشتر به سمت خواندن افکار حرکتی یا تبدیل تلاش برای صحبت کردن به متن رفته‌اند. اما این پژوهش یک‌قدم متفاوت برداشته است: اتصال هم‌زمان مسیرهای حرکتی و حسی.

اگر این رویکرد در مطالعات بزرگ‌تر موفق شود، می‌تواند در آینده برای افرادی که بر اثر آسیب نخاعی یا برخی بیماری‌های عصبی توانایی حرکت اندام‌های خود را ازدست‌داده‌اند، کاربرد داشته باشد.